DE2350693A1

DE2350693A1 - DEVICE FOR ELECTRIC HEAT TREATMENT OF BARE WIRES

Info

Publication number: DE2350693A1
Application number: DE19732350693
Authority: DE
Inventors: John Lees; Kenneth Taylor
Original assignee: International Standard Electric Corp
Current assignee: International Standard Electric Corp
Priority date: 1972-10-11
Filing date: 1973-10-09
Publication date: 1974-04-18
Also published as: FR2202945A1; HK39480A; CA994429A; AU6098173A; FR2202945B1; ES419537A1; GB1406317A; JPS548323B2; JPS49123912A; CH602927A5

Description

Patentanwalt Dipl.Phys. Leo Thul 23.50693Patent attorney Dipl.Phys. Leo Thul 23.50693

Stuttgart ■ ...-'■Stuttgart ■ ...- '■

J.Lees-K.Taylor 14/15-1/2J.Lees-K.Taylor 14 / 15-1 / 2

INTERNATIONAL STANDARD ELECTRIC CORPORATION, New YorkINTERNATIONAL STANDARD ELECTRIC CORPORATION, New York

Vorrichtung für das elektrische Wärmebehandeln von blanken Drähten Device for the electrical heat treatment of bare wires

Bei der Herstellung von kunststoffisolierten Adern für Fernsprechkabel werden die Metalldrähte üblicherweise gezogen und danach geglüht, bevor die Kunststoffisolation aufgebracht wird. Mitunter werden diese drei Verfahrensschritte vollständig getrennt und unabhängig voneinander ausgeführt, aber ein bevorzugtes Herstellungsverfahren verwendet sogenannte Tandem-Anlagen, in welchen das Ziehen und Glühen des Drahtes oder sogar alle drei Verfahrensschritte ausgeführt werden, so daß ein steter Fertigungsfluß in der Tandem-Anlage gewährleistet ist.In the manufacture of plastic-insulated cores for telephone cables the metal wires are usually drawn and then annealed before the plastic insulation is applied. Sometimes these three process steps are completely separated and executed independently, but a preferred one Manufacturing process uses so-called tandem plants, in which the drawing and annealing of the wire or even all three process steps are carried out, so that a constant Production flow in the tandem system is guaranteed.

Für eine solche Tandem-Anlage wird ein Glühverfahren benötigt, welches kontinuierlich und mit der Geschwindigkeit arbeitet, mit welcher der Draht aus dem Ziehprozeß heraustritt. Allgemein wird ein in seiner Längsrichtung abgezogener Draht in der Weise geglüht, daß ein hoher elektrischer Strom, während er über zwei oder mehr Führungsrollen läuft, durch den Draht geleitet wird, wobei diese Rollen mit einer Stromquelle verbunden sind, so daß sie als Kontaktrollen wirken.An annealing process is required for such a tandem system, which works continuously and at the speed with which the wire emerges from the drawing process. Generally becomes a drawn in its longitudinal direction wire in the way annealed so that a high electrical current, while passing over two or more guide rollers, is conducted through the wire, these rollers being connected to a power source so that they act as contact rollers.

2.1ο.19732.1ο.1973

Bö/K -/-Gust / K - / -

409816/0904409816/0904

5Λ ri5Λ ri

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Wenn die bekannten Kontaktrollen aus Phosphorbronze oder Kontaktrollen mit Ringen oder Kontaktflächen aus Phosphorbronze verwendet werden, dann können da^mit Kupferdrähte für Fernsprechkabel in ausreichender Qualität behandelt werden. Um die Anzahl der Drahtbrüche auf ein Mindestmaß zu reduzieren, sind die Kontaktrollen mit einer einen geringen Schlupf gestattenden Geschwindigkeit angetrieben, wodurch sichergestellt ist, daß die Umfangsgeschwindigkeit der Kontaktrollen nicht die Abzugsgeschwindigkeit des Drahtes übersteigt. Der Schlupf kann an den Kontaktstellen Lichtbogen verursachen, welches in der Praxis jedoch geringen Schaden verursacht, so daß der Verschleiß an den Kontaktrollen, obwohl bedeutend, noch zulässig ist.."When the well-known contact rollers made of phosphor bronze or contact rollers be used with rings or contact surfaces made of phosphor bronze, then you can use copper wires for telephone cables are treated in sufficient quality. In order to reduce the number of wire breaks to a minimum, the contact rollers are driven at a low slip permitting speed, which ensures that the peripheral speed of the contact rollers does not exceed the withdrawal speed of the wire. The slip can be at the contact points Cause arcing, which in practice causes little damage, so that the wear on the contact rollers, although significant, is still permissible .. "

Wenn jedoch die gleiche Vorrichtung für das Glühen von Drähten aus anderen Metallen, wie Aluminium, verwendet werden soll, dann ergeben sich nicht befriedigende Ergebnisse. Insbesondere tritt ein übermäßiger Verschleiß und Lichtbogenbildung auf, welches eine Verschlechterung der Oberflächengüte und daher eine höhere Wahrscheinlichkeit von Drahtbrüchen verursacht. Die bekannten Vorrichtungen verwenden üblicherweise auch angetriebene Führungsrollen, welche in dem Draht eine unzulässige Zugspannung verursachen können.However, if the same device for annealing wires other metals, such as aluminum, are to be used, then unsatisfactory results are obtained. In particular occurs excessive wear and arcing, which results in a deterioration in the surface finish and therefore a higher surface finish Probability of wire breaks caused. The known devices usually also use driven guide rollers which cause an impermissible tensile stress in the wire can.

Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe besteht deshalb darin, eine solche Vorrichtung für das elektrische Wärmebehandeln von Drähten anzugeben, welche für Drähte aus unterschiedlichen Werkstoffen verwendbar ist, und in der außerdem die Drähte mechanisch schonend behandelt werden.The object on which the invention is based is therefore such a device for the electrical heat treatment of Specify wires which are suitable for wires made of different materials can be used, and in addition, the wires are mechanically treated gently.

Diese Aufgabe ist erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß wenigstens das mit dem Draht in Berührung kommende Teil der Kontaktrolle aus einem elektrisch leitenden, hochschmelzenden Werkstoff mit einem Schmelzpunkt über 12oo°C besteht oder damit überzogen ist.This object is achieved according to the invention in that at least the part of the contact roller that comes into contact with the wire is made of an electrically conductive, high-melting material with a Melting point above 1200 ° C exists or is coated with it.

"/-409816/0904 "/ -409816 / 0904

J.Lees-K.Taylor 14/15-1/2 '.J.Lees-K.Taylor 14 / 15-1 / 2 '.

Weitere vorteilhafte Einzelheiten der neuen Vorrichtung sind in den, Ansprüchen 2 bis Io enthalten und nachstehend anhand der Figuren 1 bis 3 näher erläutert. Es zeigen:Further advantageous details of the new device are in den, claims 2 to Io and below with reference to the Figures 1 to 3 explained in more detail. Show it:

Fig. 1 schematisch die allgemeine Anordnung der neuen Vorrichtung.Fig. 1 schematically shows the general arrangement of the new device.

Fig. 2 schematisch den Schnitt durch eine Ausführungsform der Kontaktrolle undFig. 2 schematically shows the section through an embodiment of the Contact role and

Fig. 3 schematisch den Schnitt durch eine andere Kontaktanordnung der Kontaktrolle gemäß Fig. 2.3 schematically shows the section through another contact arrangement the contact roller according to FIG. 2.

Gemäß Fig. 1 nimmt der aus der (nicht gezeigten) Drahtziehmaschine heraustretende Draht 1 folgenden Verlauf: Er läuft zunächst über die erste Kontaktrolle 2, dann über die elektrisch isoliert angeordneten Führungsrollen j5 und 4, anschließend über die zweite und dritte Kontaktrolle 5 und 6 und zuletzt über die Führungsrolle Y, um bei 8 die Glühvorrichtung zu verlassen. Die Kontaktrollen 2 und 6 sind mit dem geerdeten Anschluß der Stromversorgung 9 verbunden, während die Kontaktrolle 5 an den stromführenden Anschluß der Stromversorgung angeschlossen ist. · Die Verwendung von drei Anschlußkontakten führt dazu, daß der von der Stromversorgung 9 gelieferte Strom auf die sich in der Glühvorrichtung befindliche Drahtlänge beschränkt ist, gleichgültig, ob noch andere Kontakte zwischen Draht und Erde vor oder hinter der Glühvorrichtung vorhanden sind. Die Drahtlänge zwischen den Kontaktrollen 2 und 5. ist wesentlich größer als diejenige zwischen den Kontaktrollen 5 und 6, so daß erstere eine Vorheizstation bilden, auf welche die eigentliche Glühung folgt, welche zwischen den Kontaktrollen 5 und 6 stattfindet. Die Kontaktrolle 6 wird durch einen auf sie gerichteten Wasser- oder Luftstrom gekühlt. Diese Kühlung vermindert die Plastizität des'According to Fig. 1, the takes from the (not shown) wire drawing machine exiting wire 1 as follows: It first runs over the first contact roller 2, then over the electrical isolated guide rollers j5 and 4, then over the second and third contact roller 5 and 6 and finally over the Guide roller Y to leave the annealing device at 8. The contact rollers 2 and 6 are connected to the grounded terminal of the power supply 9, while the contact roller 5 to the live connection of the power supply is connected. · The use of three connection contacts leads to the fact that the current supplied by the power supply 9 is in the The wire length located in the annealing device is limited, regardless of whether there are other contacts between the wire and earth in front of or behind the glow device. The wire length between the contact rollers 2 and 5 is much larger than that between the contact rollers 5 and 6, so that the former one Form a preheating station, which is followed by the actual annealing, which takes place between the contact rollers 5 and 6. The contact role 6 is cooled by a stream of water or air directed at it. This cooling reduces the plasticity of the '

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Drahtes an dieser Stelle, wodurch es möglieh wird, dem durch die Glühvorrichtung gezogenen Draht eine höhere Zugspannung zu geben. Falls erforderlich, kann der Draht auch um diese Kontaktrolle gewickelt sein, so daß er einen und einen halben Uralauf durchführt, bevor er sie wieder verläßt.Wire at this point, which makes it possible to pass through the annealing device to give the drawn wire a higher tensile stress. If necessary, the wire can also roll around this contact roller be wrapped up so that he does a Ural run and a half before he leaves.

Die Kontaktrollen 2, 5 und β besitzen im wesentlichen die gleiche Ausgestaltung, wie in Fig. 2 detalliert gezeigt ist. Der bevorzugte, für die Kontaktfläche der Kontaktrolle verwendete Werkstoff ist Wolfram-Kupfer, welches unter dem Warennamen "Elkonite" vertrieben wird. Der Kontakt besitzt die Gestalt eines auswechselbaren Ringes 2o in der aus den Teilen 21 und 22 zusammengesetzten geteilten Kontaktrolle. Die Kontaktrolle ist auf der in Lagern 24 geringer Reibung, wie Wälz-Gleitlagern, gelagerten Welle 2;5 befestigt.The contact rollers 2, 5 and β essentially have the same configuration as shown in detail in FIG. The preferred one used for the contact surface of the contact roller The material is tungsten-copper, which is sold under the trade name "Elkonite". The contact has the shape of an exchangeable ring 2o in the form of the parts 21 and 22 composite split contact roller. The contact roller is based on the low-friction bearings 24, such as roller bearings, mounted shaft 2; 5 attached.

Eine andere Lösungsmöglichkeit für den Ring 2o besteht in einem, mit einem Überzug aus. Titankarbid versehenen Stahlring, wobei der Überzug beispielsweise durch chemische Reaktion mit einem leicht verflüchtigenden Titansalz erzeugt wurde. Für die,Lagerung der Welle 23 können auch Luftlager verwendet werden.Another possible solution for the ring 2o consists in one, with a coating. Titanium carbide provided steel ring, whereby the coating was produced, for example, by chemical reaction with an easily volatilized titanium salt. For that, storage of the shaft 23, air bearings can also be used.

Der elektrische Kontakt zwischen Stromversorgung und Kontaktrolle wird durch eine in dem Bürstenhalter 26 geführte Kohlebürste 25 hergestellt, welche auf der Stirnfläche des Achsstummels 27 aufliegt. Eine andere Art der elektrischen Kontaktgabe ist in Fig. 3 gezeigt. Der Achsstummel 27a ist langer und trägt an seinem Ende einen Flansch 28, der in flüssiges Metall 29 eintaucht. Das flüssige Metall ist in einem Gefäß enthalten, das mit einem Rand oder einem System von Prellplatten 3o versehen ist, damit das flüssige Metall nicht durch die, an den Achsstummel 27a angepaßte öffnung J>1 herausspritzen kann. The electrical contact between the power supply and the contact roller is established by a carbon brush 25 which is guided in the brush holder 26 and rests on the end face of the stub axle 27. Another type of electrical contact is shown in FIG. 3. The stub axle 27a is longer and at its end has a flange 28 which is immersed in liquid metal 29. The liquid metal is contained in a vessel which is provided with an edge or a system of baffle plates 3o so that the liquid metal cannot spray out through the opening J> 1 adapted to the stub axle 27a.

V-409816/0904 V-409816/0904

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Die neue Vorrichtung kann nicht nur für das Anlassen von Kupfer- und Alurainiumdrähten verwendet, werden, sondern für alle anderen drahtförmigen Werkstoffe,·welche erwärmt werden sollen, wie Nickeldrähte oder verzinnte Kupferdrähte. Die Vorrichtung kann 'aber auch dazu verwendet werden, um Drähte auf die erforderliche Temperatur zu erwärmen, bevor sie mit der Kunststoffisolation versehen werden.The new device can not only be used for the tempering of copper and alurainium wires are used, but for all others wire-shaped materials · which are to be heated, such as Nickel wires or tinned copper wires. The device can 'but can also be used to put wires on the required To warm up the temperature before they are provided with the plastic insulation.

Es ist festgestellt worden, daß'durch den Ersatz von Phosphor-Bronze-Ringen in. einer vorhandenen Anlage zum Anlassen von Aluminiumdraht durch Ringe aus Wolfram-Kupfer die Lebensdauer der- selben um mehr als das Fünffache erhöht wurde. Der gleiche Austausch in einer Anlage zum Vorwärmen von Aluminium vor dem Aufbringen der Kunststoffisolation erhöhte die Lebensdauer der Ringe um mehr als das Zehnfache.It has been found that 'by replacing phosphor bronze rings in. an existing plant for tempering aluminum wire through rings made of tungsten-copper, the service life of the same increased by more than five times. The same exchange in a facility for preheating aluminum prior to deposition the plastic insulation increased the service life of the rings by more than ten times.

Io PatentansprücheIo claims

1 Bl. Zeichnungen,' 3 Figuren1 sheet of drawings, 3 figures

409818/0904409818/0904

Claims

J.Lees-K.Taylor 14 / 15-1 / 2 claims;

1. Apparatus for the electrical heat treatment of bare wires, consisting of a plurality of the electrical contact-producing rollers, over which the wire the electrical Strom.zugeführ is, and insulated arranged, the wire leading guide rollers, characterized in that at least with the Wire coming into contact part of the contact roller consists of an electrically conductive, high-melting material with a melting point above 1200 ° C or is coated with it.

2. Apparatus according to claim 1, characterized in that

as material tungsten, tungsten-copper, tungsten-silver, titanium, Tantalum, chromium, cobalt-chromium-tungsten or a boride, a nitride or carbide thereof is used.

3. Device according to claims 1 and 2, characterized in that the rollers (2-6) are arranged to be freely rotatable and are driven by the wire (1).

4. Device according to claims 1 to j5, characterized in that three contact rollers (2, 5, 6) are provided for supplying the electrical current, which are arranged such that the length of the between the first and second contact roller (2, 5 ) located wire is much larger. than that between the second and third contact roller (5, 6).

5. Device according to claims 1 to 4, characterized in that the e ^ ste and third contact roller (2, S) is electrically connected to ground potential and the second contact roller (5) with the high potential leading connection of a power supply

(9) is connected.

_ / - 409816/0 904

J.Lees-K.Taylor 14 / 15-1 / 2

6. Device according to claims 1 to 5, characterized in that each contact roller is composed of matching partial rollers (21, 22), the contact surface of which consists of a removable ring (2o).

7. Device according to claims 1 to 6, characterized in that the ring (2o) consists of steel and is coated with titanium carbide.

8. Device according to claims 1 to 7 * characterized in that the contact roller with a low friction besit-

- Zenden ball bearings (24) supported shaft (23) is provided.

9. Device according to claims 1 to 8, ' characterized in that a carbon brush (25) mounted in a brush holder (26) rests on the end face of a stub shaft (27) of the contact roller.

Io. Device according to Claims 1 to 8, characterized in that a flange (28) which dips into a vessel partially filled with molten metal (29) is arranged on the end face of a stub shaft (27a) of the contact roller.

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